Verfahren zur Spaltung von Phthalimiden

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spaltung von Phthalimiden der Formel

in der

R ein Substituent ist und der Ring A noch substltuiert sein kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Verbindungen der Formel 1 mit Alkanolaminen behandelt.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Farbstof fen, Pharmazeutika und Kunststoffen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spaltung von Phthalimiden der Formel I

in der

R ein Substituent ist und der Ring A noch substituiert sein kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Verbindungen der Formel I mit Alkanolaminen behandelt.

[0002] Die Reste R können aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder heterocyclische Gruppen sein.

[0003] Es kommen z.B. gegebenenfalls durch Alkoxy, Cyan, Carbonamid, gegebenenfalls substituiertes Amino oder Aryl substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, gegebenenfalls durch Halogen, Nitro, Alkyl, Alkoxy, Cyan, Carbamoyl, Formyl, Sulfamoyl, Cyanmethyl, Alkoximethyl, Aryloximethyl, Arylthiomethyl, Arylsulfonylmethyl, Aryl, Benzoyl, Vinylaryl, Vinylimidazolyl oder Carboxyl substituiertes Aryl, gesättigte und ungesättigte Heterocyclen oder auch Alkenyl in Betracht.

[0004] Einzelne Reste R sind z.B.:

CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, C₅H₁₁, C₆H₁₃, C₇H₁₅, C₈H₁₇, C₁₀H₂₁, C₁₂H₂₅, C₂H₄OCH₃, C₂H₄0C₄H₉, C₄H₈OCH₃, (CN₂)₅CN, C₂H₄N(CH₃)₂, C₆H₄Cl, C₆H₄NO₂, C₆H₄CH₃, C₆H₄OCH₃, C₆H₃Cl₂, C₆H₃(N0₂)₂, C₆H₄CN, C₆H₄COOH, C₆H₄CONH₂, C₆H₄CHO, C₆^H₄^S0₂^C₆H₅, C₆H₄^CH₂CN, C₆H₄OCH₃, C₆N₄CH₂OCH₃, C₆H₄CH₂SCH₃, C₆H₄CH₂SC₆H₅, C₆H₄CH₂SO₂C₆H₅, C₆H₅, C₆H₄COC₆H₅ oder C₂H₄C₆H₅.

[0005] Der Ring A kann beispielsweise noch durch Chlor, Brom, Nitro, Carboxy, Carbamoyl oder Sulfamoyl substituiert sein.

[0006] Die Verbindungen der Formel I können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise durch Umsetzung einer Halogenverbindung mit Phthalimidkalium nach Gabriel.

[0007] Die Spaltung der Phthalimide zu den Aminen und Phthalsäuren oder Derivaten davon stößt in der Praxis häufig auf große Schwierigkeiten. Die saure Hydrolyse mit 20 bis 30 %iger Salzsäure erfordert meist langes Erhitzen Bg/uw unter Rückfluß (Liebig Ann. chem. 1949, 22) oder Temperaturen von 200°C unter Druck (Chem. Ber. 20, 2224 (1887)). Die alkalische Hydrolyse mit wäßrigen Laugen bleibt im allgemeinen auf der Stufe der Phthaliminsäuren stehen. Zur vollständigen Hydrolyse muß eine Behandlung mit Mineralsäuren nachgeschaltet werden (Chem. Ber. 37, 1038 (1904)). Die Spaltung der Phthalimide der Formel I mittels Hydrazin bereitet im Labormaßstab zwar kaum Probleme, in technischen Dimensionen erwachsen jedoch große Schwierigkeiten. Das bei der Reaktion entstehende schwerlösliche Salz des cyclischen Phthalsäurehydrazids (Nature (London) 158, 514 (1946)) fällt als voluminöser Niederschlag aus, so daß zur Handhabung große Mengen an Lösungsmitteln und große Reaktionskessel benötigt werden. Die akute Toxizität und der hohe Preis von Hydrazin stehen einer wirtschaftlichen Anwendung ebenfalls hinderlich im Weg.

[0008] Es war deshalb außerordentlich überraschend, daß es erfindungsgemäß leicht gelingt, Phthalimide zu spalten.

[0009] Die Spaltung der Phthalimide der Formel I geschieht durch einfaches Erwärmen der Verbindungen in Alkanolaminen. Diese fungieren sowohl als Lösungsmittel wie auch als Reaktionskomponenten. Als Alkanolamine geeignet sind z.B. Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, 3-Aminopropanol oder Aminoethylethanolamin. Vorzugsweise findet Monoethanolamin Verwendung. Die Reaktionstemperaturen liegen in einem Bereich von 40 bis 140°C, vorzugsweise bei 60 bis 100°C. Die Aufarbeitung der Reaktionsmischung hängt von der Natur des freigesetzten Amins ab und ist in der Regel sehr einfach. Beispielsweise kann man wasserunlösliche, feste Amine normalerweise durch Zugabe von Wasser abscheiden. Wasserlösliche Amine können durch Extraktion mit einem Lösungsmittel wie Methylenchlorid, Essigester oder Toluol isoliert werden. Die bei den Umsetzungen freigesetzten Alkanolamide der Phthalsäure verbleiben in der wäßrigen Phase und können deshalb problemlos abgetrennt werden.

[0010] Man kann natürlich die Spaltung auch in Gegenwart zusätzlicher Lösungsmittel vornehmen, insbesondere, wenn die Spaltprodukte mit den Alkanolaminen reagieren können und somit ein Uberschuß Alkanolamin über die stöchiometrisch erforderliche Menge hinaus unzweckmäßig ist. Zum Beispiel empfiehlt es sich in Gegenwart austauschbarer Halogenatome nur mit ungefähr stöchiometrischen Mengen an Alkanolaminen zu arbeiten.

[0011] Bei der Spaltung verwendbare Lösungsmittel sind beispielsweise Alkanole, Glykole, Glykolether, Ketone, Halogenkohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffe. Im einzelnen seien z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Glykol, Methyl- oder Ethylglykol, Aceton, Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Dioxan, Methylenchlorid, Chlorbenzol oder Toluol genannt.

[0012] Der Phthalimidrest dient in der Regel als Schutzgruppe, d.h. seine Anwesenheit ermöglicht Reaktionen, die in Gegenwart einer freien Aminogruppe nicht möglich sind. Beispielsweise können bei geschützter Aminogruppe Alkylierungen, Acylierungen, Nitrierung, Halogenierungen, Chlorsulfonierungen oder Oxidationen vorgenommen werden.

[0013] Besonders wertvoll ist das neue Verfahren für Verbindungen mit aromatischen oder heteroaromatischen Resten R, insbesondere Phenyl-, Naphthyl-, Thiazolyl-, Thiadiazolyl-, Imidazolyl-, Benzthiazolyl-, Benzimidazolyl-, Indolyl-, Pyridyl- oder Chinolinylresten.

Beispiel 1

2-Amino-benzylcyanid

[0014] 100 g 2-Cyanomethyl-N-phenyl-phthalimid wurden bei 80°C portionsweise in 100 g Monoethanolamin eingebracht. Nach 10 Minuten wurde auf 20°C gekühlt und 400 g Eiswasser wurden zugetropft. Das ausgefallene Produkt wurde abgesaugt und mit Eiswasser neutral gewaschen. Ausbeute: 40 g (80 % d. Th.) Fp. 70°C

Beispiel 2

1-(2-Aminobenzyl)-imidaxol

[0015] 30 g 2-(1-Imidazolylmethyl)-N-phenyl-phthalimid wurden in 60 g Monoethanolamin 1 Stunde bei 70°C gerührt. Nach dem Abkühlen auf 20°C wurden 2₀₀ g Eiswasser zugetropft und die Mischung dreimal mit je 150 g Essigester extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet und im Vakuum eingeengt.

[0016] Ausbeute: 13 g (75 % d. Th.) Fp. 42°C

Beispiel 3

4,4^;-Diamino-benzophenon

[0017] 20 g Bis-[4,4'-(Carboxi-phthalimidoyl)a-benzaphenon wurden in 30 g Monoethanolamin 15 Minuten bei 80°C gerührt. Anschließend wurden bei 20°C 200 g Eiswasser zugetropft. Der Niederschlag wurde abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.

[0018] Ausbeute: 7 g (92 % d. Th.) Fp. 236°C

[0019] Entsprechend den Beispielen 1 bis 3 wurden die folgenden Amine aus den Verbindungen der Formel I hergestellt:

[0020] Analog zu den beschriebenen Methoden lassen sich auch die folgenden heterocyclischen Amine herstellen:

2-Amino-4-phenylthiazol

2-Amino-5-nitrothiazol

2-Amino-3-cyan-4-methyl-5-aminocarbonyl-thiophen

2-Amino-5-nitro-benzthiazol.

Ansprüche

1. Verfahren zur Spaltung von Phthalieiden der Formel I

in der
R ein Substituent ist und der Ring A noch substituiert sein kann, dadurch aekennzeichnet, daß man die Verbindungen der Formel I mit Alkanolaminen behandelt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß man als Alkanolamin Monoethanolamin verwendet.